KR101059880B1

KR101059880B1 - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR101059880B1
Application number: KR1020110046492A
Authority: KR
Inventors: 김철환; 성상훈; 이병철; 하삼철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2011-08-29
Also published as: CN105041643B; JP2012189079A; US8308460B2; JP6377884B2; ES2616290T3; CN102678550B; EP2497953A1; USRE46106E1; EP2497953B1; US20120230855A1; BR102012005107A2; CN105041643A; BR102012005107B1; CN102678550A; PL2497953T3

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 치합되어 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 제1 압축실은 상기 고정랩의 내측면과 선회랩의 외측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P1, P2) 사이에서 형성되고, 상기 편심부의 중심(O)과 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)을 각각 연결한 두 개의 선이 이루는 각도 중 큰 값을 갖는 각도를 α라 하고, 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)에서의 법선 사이의 거리를 ℓ이라 할 때, 적어도 토출 개시 전에 α < 360°이고, ℓ> 0 인 스크롤 압축기가 제공된다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 고정랩을 갖는 고정 스크롤 및 상기 고정랩과 맞물리는 선회랩을 갖는 선회 스크롤을 포함하고, 상기 선회 스크롤이 상기 고정 스크롤 상에서 선회운동을 하면서, 고정랩과 선회랩 사이에 형성되는 압축실의 연속적인 부피 변화를 통해서 냉매를 흡입 및 압축하는 형태의 압축기이다.

이러한 스크롤 압축기는 흡입, 압축 및 토출이 연속적으로 이루어지므로 작동 과정에서 발생되는 진동 및 소음의 측면에서 다른 형태의 압축기에 비해서 우수한 장점을 갖는다.

스크롤 압축기에 있어서, 그 거동 특성은 상기 고정랩 및 선회랩의 형태에 의해 결정되게 된다. 고정랩과 선회랩은 임의의 형상을 가질 수 있지만 통상적으로는 가공이 용이한 인볼류트 곡선의 형태를 갖고 있다. 인볼류트 곡선은 임의의 반경을 갖는 기초원의 주위에 감겨있는 실을 풀어낼 때 실의 단부가 그리는 궤적에 해당되는 곡선을 의미한다. 이러한 인볼류트 곡선을 이용하는 경우 랩의 두께가 일정하고, 선회 스크롤의 회전각도에 따른 용적변화율도 일정하게 되므로, 충분한 정도의 압축비를 얻기 위해서는 랩의 권수를 늘려야 한다. 다만, 이 경우 랩의 권수가 늘어나는 만큼 압축기의 크기도 함께 커지게 된다.

한편, 상기 선회 스크롤은 통상적으로는 원판 형태의 경판과 상기 경판의 일측에 상술한 선회랩이 형성된다. 그리고, 선회랩이 형성되지 않은 배면에 보스부가 형성되어 선회 스크롤을 선회구동시키는 회전축과 연결되게 된다. 이러한 형태는 경판의 거의 전체 면적에 걸쳐서 선회랩을 형성할 수 있어, 동일한 압축비를 얻기 위한 경판부의 직경을 작게 할 수 있는 반면에, 압축시에 냉매의 반발력이 적용되는 작용점과, 상기 반발력을 상쇄하기 위한 반력이 적용되는 작용점이 수직 방향으로 서로 이격되어 있어, 작동 과정에서 선회 스크롤이 기울어져 진동이나 소음이 커지는 문제가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위한 방법으로서, 회전축과 선회 스크롤이 결합되는 지점이 상기 선회랩과 동일한 면에 형성되는 형태의 스크롤 압축기가 개시된 바 있다. 이러한 형태의 압축기는 냉매의 반발력의 작용점과 그 반력의 작용점이 동일지점에 적용되므로 선회 스크롤이 기울어지는 문제를 해소할 수 있게 된다. 그러나, 이렇게 회전축이 선회랩 부분까지 연장되면, 종래에는 압축공간으로서 활용되던 선회랩의 중심부에 회전축의 단부가 위치하게 되므로, 회전축 단부가 차지하는 공간만큼 경판의 직경을 크게 하여야만 의도한 압축비를 얻을 수 있게 된다. 이로 인해서, 압축기의 크기가 커지게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 압축기의 전체 크기를 작게 하면서도 충분한 압축비를 얻을 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 치합되어 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 제1 압축실은 상기 고정랩의 내측면과 선회랩의 외측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P1, P2) 사이에서 형성되고, 상기 편심부의 중심(O)과 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)을 각각 연결한 두 개의 선이 이루는 각도 중 큰 값을 갖는 각도를 α라 할 때, 적어도 토출 개시 전에 α < 360°인 스크롤 압축기가 제공된다.

여기서, 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)에서의 법선 사이의 거리를 ℓ이라 할 때고, ℓ> 0 일 수 있다. 또한, 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)에서 각각 그은 법선이 서로 다르도록 할 수 있다.

여기서, 상기 선회 스크롤의 중심부에는 그 외주면이 상기 선회랩의 일부를 형성하고 내부에 상기 편심부가 결합되는 회전축 결합부가 형성되고, 상기 제1 압축실이 상기 회전축 결합부의 외주면에 위치하는 경우에 α < 360°이고, ℓ> 0 가 되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 제2 압축실은 상기 선회랩의 내주면을 따라 내측으로 이동하면서 상기 회전축 결합부의 외주면과 접한 후 상기 제1 압축실과 연통될 수 있다.

한편, 상기 회전축은 상기 구동유닛과 연결되는 축부; 상기 축부의 단부에 축부와 동심으로 형성되는 핀부; 및 상기 핀부에 편심되게 끼워지는 편심베어링;을 포함하고, 상기 편심베어링은 상기 회전축 결합부에 회전가능하게 결합될 수 있다.

여기서, 상기 핀부는 비대칭형상을 갖도록 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 치합되어 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 150°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P4라 할 때, 상기 고정랩의 두께는 상기 P3에서 P4로 갈수록 감소한 후 증가하는 스크롤 압축기가 제공된다.

여기서, 상기 P3와 상기 고정랩의 내측 단부 사이에서 고정랩의 두께가 최대값을 갖도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 치합되는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 고정랩의 내주면과 상기 회전축의 축중심 사이의 거리를 D_F, 토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 150°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P4라 할 때, 상기 D_F는 증가한 후 감소하는 스크롤 압축기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 편심부의 중심과 상기 선회랩의 외주면 사이의 거리를 D_O라 할 때, 토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 150°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P4라 할 때, 상기 D_O는 상기 P3에서 P4로 갈수록 증가한 후 감소하는 스크롤 압축기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 치합되어 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 선회 스크롤의 중심부에는 내부에 상기 편심부가 결합되는 회전축 결합부가 형성되고, 상기 고정랩의 내측 단부의 내주면에는 돌기부가 형성되고, 상기 회전축 결합부의 외주면에는 상기 돌기부의 적어도 일부분과 접촉하는 오목부가 형성되는 스크롤 압축기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 상기 선회 스크롤의 중심부에는 그 외주면이 상기 선회랩의 일부를 형성하고 내부에 상기 편심부가 결합되는 회전축 결합부가 형성되고, 토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 90°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P5라 할 때, 상기 P3 및 P5 구간에서 하기의 식으로 정의되는 R_m이 상기 회전축 결합부의 내경 R_H 보다 작은 스크롤 압축기가 제공된다.

R_θ : 회전축의 회전각도가 θ일 때, 상기 제1 압축실의 내측 접촉점에서 선회 랩의 곡률반경.

여기서, 상기 R_m _은 R_H / 1.4 보다 작도록 설정할 수도 있고, 보다 구체적으로는 상기 R_m이 10.5 mm 보다 작은 값을 갖도록 설정할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고정랩을 갖는 고정 스크롤; 상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤; 일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및 상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서, 토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3라 할 때, 상기 P3에서의 접선과 상기 편심부의 중심(O) 사이의 거리가 상기 편심부의 직경보다 작은 스크롤 압축기가 제공된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 제1 압축실의 압축비를 종래의 인볼류트 형태의 고정랩과 선회랩을 갖는 스크롤 압축기에 비해서 높일 수 있게 된다.

아울러, 고정랩의 내측단부의 두께를 증가시킬 수 있으므로 강도 향상 및 누설 방지성능도 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 일 실시예의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예 중 압축 유닛을 도시한 부분 절개도이다.
도 3은 도 2에 도시된 압축 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 종래의 인볼류트 형태의 선회랩 및 고정랩을 갖는 스크롤 압축기에서 흡입 직후 및 토출 직전의 제1 및 제2 압축실을 도시한 평면도이다.
도 5는 종래의 또 다른 인볼류트 형태의 선회랩 및 고정랩을 갖는 스크롤 압축기에서의 선회랩의 형태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 일 실시예에 대한 포락선을 얻는 과정을 도시한 설명도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시예의 최종 포락선을 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 포락선에 의해 얻어진 선회랩 및 고정랩을 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8 중 중앙부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 10은 각α와 압축비 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 11은 도 8 중 중앙부를 확대하여 도시한 또 다른 평면도이다.
도 12는 도 6에 도시된 실시예에서 회전축 결합부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 도 6에 도시된 실시예에서 평균 곡률 반경에 따른 압축비의 변화를 도시한 그래프이다.
도 14는 크랭크각이 150°위치에 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 15는 도 8에 도시된 실시예에서 제2 압축실에서 토출이 개시되는 시점을 도시한 평면도이다.

이하에서는, 첨부된 도면으로부터 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 일 실시예의 내부 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 상기 실시예 중 압축 유닛을 도시한 부분 절개도이고, 도 3은 도 2에 도시된 압축 유닛을 도시한 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 상기 실시예는 원통형의 케이싱(110)과 상기 케이싱의 상부 및 하부를 각각 덮는 상부 쉘(112) 및 하부 쉘(114)을 갖는다. 상기 상부 쉘과 하부 쉘은 상기 케이싱에 용접되어 케이싱과 함께 하나의 밀폐 공간을 형성하게 된다.

상기 상부 쉘(112)의 상부에는 토출파이프(116)가 설치되어 있다. 상기 토출파이프(116)는 압축된 냉매가 외부로 배출되는 통로에 해당되며, 토출되는 냉매에 혼입된 오일을 분리하는 오일 세퍼레이터(미도시)가 상기 토출파이프(116)와 연결될 수 있다. 그리고, 상기 케이싱(110)의 측면으로 흡입파이프(118)가 설치된다. 상기 흡입파이프(118)는 압축될 냉매가 유입되는 통로로서, 도 1에서는 상기 흡입파이프(118)가 상기 케이싱(110)과 상부 쉘(112)의 경계면에 위치하고 있으나 그 위치는 임의로 설정할 수 있다. 아울러, 상기 하부 쉘(114)은 압축기가 원활하게 작동될 수 있도록 공급되는 오일을 저장하는 오일챔버로서도 기능하게 된다.

상기 케이싱(110) 내부의 대략 중앙부에는 구동유닛으로서의 모터(120)가 설치된다. 상기 모터(120)는 상기 케이싱(110)의 내면에 고정되는 고정자(122)와 상기 고정자(122)의 내부에 위치하며, 고정자(122)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(124)를 포함한다. 상기 회전자(124)의 중심에는 회전축(126)이 배치되어, 상기 회전자(124)와 회전축(126)은 함께 회전하게 된다.

상기 회전축(126)의 중심부에는 오일유로(126a)가 회전축(126)의 길이방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있고, 상기 회전축(126)의 하단부에는 상기 하부 쉘(114)에 저장되어 있는 오일을 상부로 공급하기 위한 오일펌프(126b)가 설치된다. 상기 오일펌프(126b)는 상기 오일유로의 내부에 나선형의 홈을 형성하거나 별도의 임펠러를 설치한 형태일 수 있고, 별도의 용적식 펌프를 설치할 수도 있다.

상기 회전축(126)의 상단부에는 후술할 고정 스크롤에 형성되는 보스부 내부에 삽입되는 확경부(126c)가 배치된다. 상기 확경부는 다른 부분에 비해서 큰 직경을 갖도록 형성되고, 확경부의 단부에는 핀부(126d)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 확경부가 생략되고 전체가 일정한 직경을 갖도록 하는 예도 고려할 수 있다. 상기 핀부(126d)에는 편심 베어링(128)이 끼워지는데, 도 3을 참조하면, 상기 편심 베어링(128)은 상기 핀부(126d)에 대해서 편심되게 끼워지며, 핀부(126d)에 대해서 편심 베어링(128)이 회전하지 않도록 양자의 결합부는 대략 "D"자 형태를 갖도록 형성된다.

상기 케이싱(110)과 상부 쉘(112)의 경계부에 고정 스크롤(130)이 장착된다. 상기 고정 스크롤(130)은 그 외주면이 상기 케이싱(110)과 상부 쉘(112) 사이에 열박음 방식으로 압입되어 고정되거나, 케이싱(110)과 상부 쉘(112)와 함께 용접에 의해 결합될 수 있다.

상기 고정 스크롤(130)의 저면에는 상술한 회전축(126)이 삽입되는 보스부(132)가 형성된다. 상기 보스부(132)의 상측면(도 1 기준)에는 상기 회전축(126)의 핀부(126d)가 관통될 수 있도록 하는 관통공이 형성되어 이를 통해 상기 핀부(126d)는 상기 고정 스크롤(130)의 경판부(134)의 상측으로 돌출되게 된다.

상기 경판부(134)의 상부면에는 후술할 선회랩과 치합되어 압축실을 형성하는 고정랩(136)이 형성되어 있으며, 상기 경판부(134)의 외주부에는 후술할 선회 스크롤(140)을 수용하는 공간부를 형성하고, 상기 케이싱(110)의 내주면과 접하는 측벽부(138)가 형성된다. 상기 측벽부(138)의 상단부 내측에는 상기 선회 스크롤(140)의 외주부가 안착되는 선회 스크롤 지지부(138a)가 형성되며, 상기 선회 스크롤 지지부(138a)의 높이는 상기 고정랩(136)과 동일 높이 또는 고정랩 보다 약간 작은 높이를 갖도록 형성되어 선회랩의 단부가 고정 스크롤의 경판부 표면과 접할 수 있도록 하고 있다.

상기 고정 스크롤(130)의 상부에는 선회 스크롤(140)이 설치된다. 상기 선회 스크롤(140)는 대량 원형을 갖는 경판부(142) 및 상기 고정랩(136)과 치합되는 선회랩(144)이 형성된다. 그리고, 경판부(142)의 중심부에는 상기 편심 베어링(128)이 회전가능하게 삽입 및 고정되는 대략 원형의 회전축 결합부(146)가 형성된다. 상기 회전축 결합부(146)의 외주부는 상기 선회랩과 연결되어 있어, 압축과정에서 상기 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 역할을 하게 된다. 이에 대해서는 후술한다.

한편, 상기 회전축 결합부(146)에는 상기 편심 베어링(128)이 삽입되어, 상기 회전축(126)의 단부가 상기 고정 스크롤의 경판부를 관통하여 삽입되고, 상기 선회랩, 고정랩 및 편심 베어링(128)은 상기 압축기의 측방향으로 중첩되도록 설치된다. 압축시에는 냉매의 반발력이 상기 고정랩과 선회랩에 가해지게 되고, 이에 대한 반력으로서 회전축 지지부와 편심 베어링 사이에 압축력이 가해지게 된다. 상기와 같이, 축의 일부가 경판부를 관통하여, 랩과 중첩되는 경우 냉매의 반발력과 압축력이 경판을 기준으로 하여 동일 측면에 가해지므로 서로 상쇄되게 된다. 이로 인해서, 압축력과 반발력의 작용에 의한 선회 스크롤의 기울어짐이 방지될 수 있다.

여기서, 상기 편심 베어링을 대신하여 편심 부시가 설치되는 예도 고려할 수 있으며, 이 경우 상기 편심 부시가 삽입되는 회전축 결합부(146)의 내면을 특수 처리하여 회전축 결합부의 내면이 베어링 역할을 하도록 하거나, 상기 편심 부시와 상기 회전축 결합부 사이에 별도의 베어링을 설치하는 예도 고려할 수 있다.

그리고, 도시되지 않았으나 상기 경판부(142)에는 토출공이 형성되어 압축된 냉매가 상기 케이싱의 내부로 토출될 수 있도록 한다. 상기 토출공의 위치는 요구되는 토출압 등을 고려하여 임의로 설정할 수 있다.

그리고, 상기 선회 스크롤(140)의 상측에는 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하기 위한 올담링(150)이 설치된다. 상기 올담링(150)은 상기 선회 스크롤(140)의 경판부 배면에 끼워지는 대략 원 형태를 갖는 링부(152)와 상기 링부(152)의 일측면으로 돌출되는 한 쌍의 제1 키(154) 및 제2 키(156)를 포함한다. 상기 제1 키(154)는 상기 선회 스크롤(140)의 경판부(142) 외주측의 두께보다 길게 돌출되어, 상기 고정 스크롤(130)의 측벽부(138)의 상단 및 상기 선회 스크롤 지지부(138a)에 걸쳐서 형성되는 제1 키홈(154a)의 내부에 삽입된다. 아울러, 상기 제2 키(156)는 상기 선회 스크롤(140)의 경판부(142)의 외주부에 형성되는 제2 키홈(156a)에 각각 끼워진 상태로 결합된다.

여기서, 상기 제1 키홈(154a)은 상방향으로 연장되는 수직부와 좌우방향으로 연장되는 수평부를 갖도록 형성되는데, 상기 선회 스크롤의 선회 운동 시에 상기 제1 키(154)의 하측 단부는 항상 상기 제1 키홈(154a)의 수평부에 끼워진 상태를 유지하지만, 제1 키(154)의 반경방향 외측 단부는 상기 제1 키홈(154a)의 수직부로부터 이탈될 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 제1 키홈(154a)과 고정 스크롤 사이의 결합이 상하 방향으로 이루어지기 때문에, 고정 스크롤의 직경을 작게 할 수 있다.

구체적으로, 상기 선회 스크롤의 경판부와 상기 고정 스크롤의 내벽 사이에는 선회 반경에 해당되는 만큼의 유격을 확보하여야 한다. 만일, 올담링의 키가 고정 스크롤과 반경방향으로 결합되는 경우에는, 선회 과정에서 올담링이 키홈으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해서는 고정 스크롤에 형성되는 키홈의 길이가 적어도 선회 반경보다는 커야 하고 이는 고정 스크롤의 크기를 증가시키는 원인이 된다.

반면에, 상기 실시예와 같이 키홈이 선회 스크롤의 경판부와 선회랩 사이의 공간 하부로 연장되도록 하면 충분한 키홈의 길이를 확보하면서도 고정 스크롤의 크기를 작게 할 수 있다.

아울러, 상기 실시예에서의 올담링은 링부의 일측면에 모든 키가 형성되어 있어, 양측면에 각각 키가 형성되는 경우에 비해서 압축 유닛의 상하방향의 높이를 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기 케이싱(110)의 하부에는 상기 회전축(126)의 하측을 회전가능하게 지지하기 위한 하부 프레임(160)이 설치되어 있고, 상기 선회 스크롤의 상부에는 상기 선회 스크롤과 상기 올담링(150)을 지지하는 상부 프레임(170)이 각각 설치된다. 상기 상부 프레임(170)의 중앙에는 상기 선회 스크롤(140)의 토출공과 연통되어 압축된 냉매를 상기 상부 쉘측으로 토출되도록 하는 홀이 형성된다.

이제, 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤의 형상에 대해 설명하기에 앞서, 본원 발명의 이해를 돕기 위해 상기 선회랩과 고정랩이 인볼류트 형태를 갖는 경우에 대해서 설명한다. 도 4는 인볼류트 곡선으로 이루어진 선회랩과 고정랩을 갖고, 축의 일부가 경판을 관통하는 형태의 스크롤 압축기에서 흡입 직후의 압축실과 토출 직전의 압축실을 도시한 평면도이다. 도 4의 (a)는 고정랩의 내측면과 선회랩의 외측면 사이에서 형성되는 제1 압축실의 변화를 도시한 것이고, (b)는 선회랩의 내측면과 고정랩의 외측면 사이에서 형성되는 제2 압축실의 변화를 도시한 것이다.

스크롤 압축기에서 압축실은 고정랩과 선회랩이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점 사이에서 생기게 되며, 인볼류트 곡선을 갖는 고정랩과 선회랩을 갖는 경우 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 압축실을 정의하는 두 개의 접촉점은 일직선 상에 위치하게 된다. 다시 말해서, 상기 압축실은 상기 회전축의 중심에 대해서 360°에 걸쳐서 배치된다.

도 4의 (a)에서 상기 제1 압축실의 체적변화를 살펴보면, 압축실의 부피는 선회 스크롤의 선회운동에 의해서 중심부로 이동하면서 점차적으로 감소하여, 선회 스크롤의 중심에 위치하는 회전축 결합부의 외주부에 도달할 때 최소값을 갖는다. 인볼류트 곡선의 고정랩 및 선회랩을 갖는 경우에는 체적감소율이 상기 회전축의 선회각도(이하, '크랭크각'이라 한다)이 증가함에 따라서 선형적으로 감소하게 되므로 높은 압축비를 얻기 위해서는 압축실을 가급적 중심에 가깝게 이동시켜야 하지만, 상기와 같이 중심부에 회전축이 존재하는 경우에는 회전축의 외주부까지만 압축실을 이동시킬 수 있게 된다. 이로 인해서 압축비가 낮아지게 되며, 도 4의 (a)에서 압축비는 대략 2.13 정도이다.

한편, 도 4의 (b)에 도시된 제2 압축실은 제1 압축실에 비해서 더욱 낮은 압축비를 갖는데 대략 1.46의 값을 갖게 된다. 그러나, 제2 압축실의 경우 선회 스크롤의 형상을 변경하여, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 상기 회전축 결합부(P)와 선회랩의 연결부위를 원호 형상으로 하면, 토출되기 전까지의 제2 압축실의 압축경로가 길어져서 압축비를 3.0 정도까지 높일 수 있게 된다. 이 경우, 상기 제2 압축실은 토출직전에 360도 미만의 범위를 갖게 된다. 그러나, 이러한 방법은 상기 제1 압축실에 대해서는 적용이 불가능하다.

따라서, 인볼류트 형상의 고정랩과 선회랩을 갖는 경우에는 제2 압축실의 경우 의도한 수준의 압축비를 얻을 수 있지만, 제1 압축실의 경우에는 불가능하며, 이렇게 두 개의 압축실 사이에서 현저한 압축비의 차이가 있는 경우 압축기의 작동에 좋지 않은 영향을 미치게 될 뿐만 아니라, 전체 압축비도 낮아지게 된다.

이를 해소하기 위해서, 상기 실시예에서는 상기 고정랩과 선회랩이 인볼류트 곡선이 아닌 다른 곡선을 갖도록 형성하고 있다. 도 6의 (a) 내지 (e)는 상기 실시예의 고정랩과 선회랩의 형상을 결정하는 과정을 도시한 것으로서, 도 6에서 실선은 상기 제1 압축실에 대한 포락선이고 점선은 제2 압축실에 대한 포락선이다. 여기서, 포락선이란 소정 형태가 이동하면서 그리는 궤적을 의미하는데, 여기서 실선은 상기 제1 압축실이 흡입 및 토출되는 과정에서 그리는 궤적을 의미하고, 점선은 제2 압축실에서의 궤적을 의미하는 것이다. 따라서, 상기 실선을 기준으로 하여, 선회 스크롤의 선회반경만큼 양쪽으로 평행이동시키면 고정랩의 내측면과 선회랩의 외측면의 형상이 되며, 점선을 기준으로 하여 평행이동시키면 고정랩의 외측면과 선회랩의 내측면의 형상이 된다.

도 6의 (a)는 도 5의 (a)에 도시한 형태의 랩 형상을 갖는 경우에 해당되는 포락선을 도시한 것이다. 여기서, 굵은 선으로 표시된 부분은 토출 직전의 제1 압축실에 해당되는 것으로서, 도시된 바와 같이 시작점과 끝점이 일직선 상에 위치하게 된다. 이러한 경우에 충분한 압축비를 얻기가 어려우므로, 도 6의 (b)와 같이 굵은 선 중 외측에 위치하는 단부를 상기 포락선을 따라서 시계방향으로 이동시키고, 내측에 위치하는 단부를 상기 회전축 결합부와 접촉되는 점까지 이동시킨다. 즉, 포락선 중 회전축 결합부와 인접한 부분을 보다 작은 곡률 반경을 갖도록 구부린다.

앞서 설명한 바와 같이, 스크롤 압축기의 특성상 압축실은 선회랩과 고정랩이 만나는 두 개의 접촉점에 의해 형성된다. 도 6의 (a)에서 굵은 선의 양단부가 두 개의 접촉점에 해당되는데, 스크롤 압축기의 동작 원리상 각각의 접촉점에서의 법선 벡터는 서로 평행하게 배치된다. 그리고, 이들 법선 벡터는 상기 회전축의 중심과 상기 편심베어링의 중심을 연결하는 선과도 평행하게 된다. 다만, 고정랩과 선회랩이 인볼류트 형상을 갖는 경우에 상기 두 개의 법선벡터는 서로 평행할 뿐만 아니라 도 6(a)와 같이 일치하게 된다.

즉, 도 6의 (a)에서 상기 회전축 결합부(146)의 중심을 O라 하고, 두 개의 접촉점을 각각 P1, P2라 할 때, P2는 O와 P1을 연결한 직선상에 위치하게 되고, 선OP1과 OP2가 이루는 각 중 큰 각을 α라 할 때, 상기 α는 360°가 된다. 아울러, 점 P1과 P2에서의 법선 벡터 사이의 거리를 ℓ이라 할 때, 상기 ℓ은 0이 된다.

본 발명자들의 연구결과, 상기 P1과 P2를 상기 포락선을 따라서 보다 내측으로 이동시키면 제1 압축실의 압축비를 높일 수 있음을 확인하였다. 이를 위해서, 상기 P2를 상기 회전축 결합부(146)측으로 이동시켜서, 다시 말해 상기 제1 압축실에 대한 포락선을 회전축 결합부(146)측으로 꺾어서 이동시키면 점 P2에서의 법선 벡터와 평행한 법선 벡터를 갖는 점 P1는 상기 도 6의 (a)에 비해서 도 6을 기준으로 시계방향으로 회전하여 이동된 지점에 위치하게 된다. 상술한 바와 같이, 제1 압축실은 포락선을 따라서 내측으로 이동할수록 부피가 작아지므로, 도 6의 (b)에서 제1 압축실은 도 6의 (a)에 비해서 보다 내측으로 이동하게 되고 그만큼 더 압축되므로 압축비가 높아지게 된다.

한편, 도 6의 (b)의 경우 점 P2가 회전축 결합부에 지나치게 근접하게 되어, 회전축 결합부의 두께가 작아져 충분한 강성을 갖지 못하게 되므로 이를 다시 뒤로 후퇴시켜 도 6의 (c)와 같이 포락선을 수정한다. 다만, 도 6의 (c)에서는 제1 압축실과 제2 압축실에 대한 포락선들이 지나치게 밀접하여 랩 두께가 지나치게 얇아지거나 물리적으로 랩을 형성할 수 없으므로, 도 6의 (d)에서와 같이 제2 압축실에 대한 포락선을 수정하여 두 개의 포락선이 소정 간격을 유지할 수 있도록 한다. 아울러, 제2 압축실의 포락선 중 그 단부에 위치하는 원호부분(c)이 제1 압축실의 포락선과 접하도록 도 6의 (e)와 같이 수정한다. 그리고, 포락선 전체에 걸쳐서 두 개의 포락선이 소정간격을 유지하도록 수정하고, 고정랩 단부에서의 랩 강도 확보를 위해서 상기 제2 압축실의 포락선 중 상기 원호부분(c)의 반경을 키우면 도 7과 같은 형태를 갖는 포락선을 얻게 된다.

도 8은 상기 도 7의 포락선을 근거로 하여 완성한 선회랩 및 고정랩을 도시한 평면도이고, 도 9는 상기 도 8 중 중앙부를 확대하여 도시한 평면도이다. 참고로 도 8은 상기 제1 압축실에서 토출이 개시되는 시점에서의 선회랩의 위치를 도시한 것이다. 여기서, 상기 도 8에서의 P1은 제1 압축실에서 토출이 개시되기 시작하는 경우에 제1 압축실의 정의하는 두 개의 접촉점 중 내측에 위치하는 점으로서, 도 9에서는 이를 특별히 P3로 지칭하기로 한다. 그리고, 선 S는 상기 회전축의 위치를 표시하기 위한 가상의 선이고, 원 C는 상기 선 S가 그리는 궤적이다. 이하에서는, 상기 선 S가 도 8에 도시된 상태와 같이 배치된 경우, 즉 토출 개시시인 경우에 크랭크각을 0°로 정의하고, 반시계방향으로 회전된 경우에 음(-)의 값을, 시계방향으로 회전된 경우에 양(+)의 값을 갖는 것으로 정의한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)과 상기 회전축 결합부의 중심(O)을 연결한 두 개의 직선에 의해 정의되는 각 α는 360°보다 작고, 각각의 접촉점에서의 법선 벡터 사이의 거리 ℓ도 0보다 큰 값을 갖는 것을 알 수 있다. 이로 인해서, 토출 직전의 제1 압축실이 인볼류트 곡선으로 이루어진 고정랩과 선회랩을 갖는 경우에 비해서 더 작은 볼륨을 갖게 되므로 압축비가 증가된다. 그리고, 도 8에 도시된 선회랩과 고정랩은 직경과 원점이 서로 다른 다수의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태를 갖고 있다.

상기 실시예에서, 상기 각α는 270 내지 345°사이의 값을 갖도록 설정된다. 도 10은 각α와 압축비 사이의 관계를 도시한 그래프이다. 압축비 향상의 관점에서는 상기 각α는 작게 설정되는 것이 유리하지만, 270°보다 작게 설정되면, 기계 가공이 어려워져 생산성이 좋지 못하고 압축기의 단가가 높아지는 문제가 있다. 그리고, 345°를 초과하면, 압축비가 2.1 이하로 낮아져서 충분한 정도의 압축비를 제공하지 못하게 된다.

그리고, 상기 고정랩의 내측 단부 부근에 상기 회전축 결합부(146)측으로 돌출되는 돌기부(160)가 형성되는데, 상기 돌기부(160)에는 상기 돌기부로부터 돌출되도록 형성되는 접촉부(162)가 추가적으로 형성된다. 즉, 상기 고정랩의 내측 단부는 다른 부분에 비해서 보다 큰 두께를 갖도록 형성된다. 이로 인해서, 고정랩 중 가장 큰 압축력을 받게 되는 내측 단부의 랩 강도를 향상시킬 수 있으므로 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 접촉부(162) 중에서 도 9와 같이 토출개시 시점에서 제1 압축실을 형성하는 두 개의 접촉점 중에서 내측에 위치하는 접촉점(P3)을 시작으로 하여 고정랩의 두께는 점차적으로 감소하게 된다. 구체적으로, 상기 접촉점(P3)과 인접한 제1 감소부(164) 및 제1 감소부와 이어지는 제2 감소부(166)를 형성하게 되며, 상기 제1 감소부에서의 두께 감소율은 제2 감소부에서보다 크게 된다. 그리고, 상기 제2 감소부 이후에는 상기 고정랩은 소정 구간동안 그 두께가 증가하게 된다.

그리고, 상기 고정랩 내측면과 회전축의 축중심(O') 사이의 거리를 D_F라 할 때, 상기 D_F는 상기 P3에서 반시계방향(도 9 기준)으로 갈수록 증가한 후 감소하게 되는데, 그 구간이 도 14에 도시되어 있다. 도 14는 상기 회전축의 크랭크각이 토출 개시 150°전인 경우, 즉 크랭크각이 150°인 경우에 선회랩의 위치를 도시한 평면도로서, 도 14의 상태로부터 상기 회전축이 150°더 회전하면 도 8에 도시된 상태에 이르게 된다. 도 14를 참조하면, 제1 압축실을 형성하는 두 개의 접촉점 중에서 내측에 위치하는 접촉점(P4)은 상기 회전축 결합부(146)의 상측에 위치하게 되며, 도 9에서의 P3에서 도 13에서의 P4 사이의 구간에서 상기 D_F는 증가한 후 감소하게 된다.

상기 회전축 결합부(146)에는 상기 돌기부와 맞물리게 되는 오목부(170)가 형성된다. 상기 오목부(170)의 일측벽은 상기 돌기부(160)의 접촉부(162)와 접촉하면서 제1 압축실의 일측 접촉점을 형성하게 된다. 상기 회전축 결합부(146)의 중심으로부터 상기 회전축 결합부(146)의 외주부 사이의 거리를 D_o라 할 때, 상기 D_o는 상기 도 9의 P3에서 도 14의 P4 사이의 구간에서 증가한 후 감소하게 된다. 마찬가지로, 상기 회전축 결합부(146)의 두께도 상기 도 9의 P3에서 도 14의 P4 사이의 구간에서 증가한 후 감소하게 된다.

그리고, 상기 오목부(170)의 일측벽은 두께가 상대적으로 급격히 증가하는 제1 증가부(172)와 상기 제1 증가부와 연결되며 상대적으로 낮은 비율로 두께가 증가하는 제2 증가부(174)를 포함한다. 이는 상기 고정랩의 제1 감소부 및 제2 감소부와 대응된다. 이들 제1 증가부, 제1 감소부, 제2 증가부 및 제2 감소부는 상기 도 6의 (b) 단계에서 포락선을 회전축 결합부 측으로 꺾은 결과로 얻어진 것이다. 이들에 의해, 제1 압축실을 형성하는 내측 접촉점(P1)이 상기 제1 증가부 및 제2 증가부에 위치하게 되며, 토출 직전의 제1 압축실의 길이를 짧게 하여 결과적으로 압축비를 높일 수 있게 한다.

상기 오목부(170)의 타측벽은 원호 형태를 갖도록 형성된다. 상기 원호의 직경은 상기 고정랩 단부의 랩 두께 및 선회랩의 선회반경에 의해 결정되는데, 고정랩 단부의 두께를 증가시키면 상기 원호의 직경이 커지게 된다. 이로 인해서, 상기 원호 주의의 선회랩 두께도 증가되어 내구성이 확보될 수 있고, 압축 경로가 길어져서 그만큼 제2 압축실의 압축비도 증가하는 장점이 있다.

여기서, 상기 오목부(170)의 중앙부는 상기 제2 압축실의 일부를 이루게 된다. 도 15는 제2 압축실에서 토출이 개시될 때의 선회랩의 위치를 도시한 평면도로서, 도 15에서 제2 압축실은 두 개의 접촉점(P6, P7) 사이에서 정의되며, 상기 오목부의 원호형태의 측벽과 접하고 있으며, 회전축이 좀 더 회전하면 제2 압축실의 일단부는 상기 오목부의 중앙부를 지나게 된다.

도 11은 상기 도 9에 도시된 상태를 도시한 또 다른 평면도로서, 도 11을 참조하면, 상기 P3에서 그은 접선(T)은 상기 회전축 결합부의 내부를 통과하게 되는 것을 알 수 있다. 이러한 결과도 상기 도 6의 (b) 과정에서 포락선을 내측으로 꺾은 결과로서 얻어지는 것으로서, 상기 접선(T)과 상기 회전축 결합부 중심 사이의 거리가 상기 회전축 결합부 내부의 직경(R_H) 보다 작게 된다.

여기서, 상기 R_H는 도 12의 (a)와 같이 회전축 결합부의 내주면 또는 상기 편심 베어링의 외주면이 윤활처리되어 별도의 베어링이 추가되지 않는 경우에는 상기 회전축 결합부의 내경으로 정의되고, 도 12의 (b)와 같이 회전축 결합부 내부에 별도의 베어링이 추가되는 경우에는 상기 베어링의 외경으로서 정의된다.

그리고, 도 11에서 P5는 크랭크 각이 90°인 경우의 내측 접촉점을 지칭하는 것이며, 도시된 바와 같이 상기 회전축 결합부의 외주부의 곡률 반경은 상기 P3 및 P5 사이에서 각 지점에 따라서 다양한 값을 갖게 된다. 여기서, 하기의 식으로 정의되는 평균 곡률 반경(R_m)은 상기 제1 압축실의 압축비에 영향을 미치게 된다.

R_θ : 크랭크각이 θ일 때, 상기 제1 압축실의 내측 접촉점에서 선회 랩의 곡률반경

도 13은 평균 곡률 반경과 압축비 사이의 관계를 도시한 그래프이다. 일반적으로, 공조용 압축기에 있어서 냉난방 겸용장치에 사용되는 경우 2.3 이상, 냉방용으로 사용되는 경우 2.1 이상의 압축비를 갖는 것이 바람직하다. 도 12를 참조하면, 평균 곡률 반경이 10.5 이하인 경우에 압축비가 2.1 이상의 값을 갖는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 Rm을 10.5mm 이하의 값이 되도록 설정하면, 압축비를 2.1 이상이 되도록 할 수 있다. 여기서, 상기 Rm은 스크롤 압축기의 용도에 맞게 임의로 설정할 수도 있다. 상기 실시예에서 상기 R_H는 대략 15mm 정도의 값을 갖는다. 따라서, 상기 Rm을 R_H / 1.4 보다 작게 설정할 수도 있다.

한편, 상기 P5는 반드시 크랭크각이 90°인 경우에 한정되는 것은 아니지만, 스크롤 압축기의 작동 원리상 90°이후의 곡률반경에 대한 설계 자유도가 낮으므로, 상대적으로 자유도가 높은 0° 내지 90°사이에서의 형상을 변경하는 것이 압축비 향상에 유리하다.

Claims

고정랩을 갖는 고정 스크롤;
상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤;
일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및
상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서,
상기 제1 압축실은 상기 고정랩의 내측면과 선회랩의 외측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P1, P2) 사이에서 형성되고,
상기 편심부의 중심(O)과 상기 두 개의 접촉점(P1, P2)을 각각 연결한 두 개의 선이 이루는 각도 중 큰 값을 갖는 각도를 α라 할 때,
적어도 토출 개시 전에 α < 360° 인 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 두 개의 접촉점(P1, P2)에서의 법선 사이의 거리를 ℓ이라 할 때, ℓ> 0 인 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 두 개의 접촉점(P1, P2)에서의 법선이 서로 다른 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 선회 스크롤의 중심부에는 그 외주면이 상기 선회랩의 일부를 형성하고 내부에 상기 편심부가 결합되는 회전축 결합부가 형성되고, 상기 제1 압축실이 상기 회전축 결합부의 외주면에 위치하는 경우에 α < 360°이고, ℓ> 0 인 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
270 < α < 345이고, ℓ> 0 인 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 회전축은
상기 구동유닛과 연결되는 축부;
상기 축부의 단부에 축부와 동심으로 형성되는 핀부; 및
상기 핀부에 편심되게 끼워지는 편심베어링;을 포함하고,
상기 편심베어링은 상기 회전축 결합부에 회전가능하게 결합되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 핀부는 비대칭형상을 갖도록 형성되는 스크롤 압축기.
고정랩을 갖는 고정 스크롤;
상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤;
일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및
상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서,
토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 150°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P4라 할 때, 상기 고정랩의 두께는 상기 P3에서 P4로 갈수록 감소한 후 증가하는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 P3와 상기 고정랩의 내측 단부 사이에서 고정랩의 두께가 최대값을 갖는 스크롤 압축기.
고정랩을 갖는 고정 스크롤;
상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤;
일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및
상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서,
상기 편심부의 중심과 상기 선회랩의 외주면 사이의 거리를 D_O라 할 때,
토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 150°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P4라 할 때, 상기 D_O는 상기 P3에서 P4로 갈수록 증가한 후 감소하는 스크롤 압축기.
고정랩을 갖는 고정 스크롤;
상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤;
일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및
상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서,
상기 선회 스크롤의 중심부에는 내부에 상기 편심부가 결합되는 회전축 결합부가 형성되고,
상기 고정랩의 내측 단부의 내주면에는 돌기부가 형성되고, 상기 회전축 결합부의 외주면에는 상기 돌기부의 적어도 일부분과 접촉하는 오목부가 형성되는 스크롤 압축기.
제11항에 있어서,
상기 오목부의 일측 측벽을 이루는 제1 증가부; 및
상기 제1 증가부와 연결되는 제2 증가부;를 포함하며,
상기 제1 증가부에서의 두께 증가율이 제2 증가부에서의 두께 증가율보다 큰 스크롤 압축기.
제12항에 있어서,
상기 제2 증가부 이후에는 상기 회전축 결합부의 두께가 감소하는 스크롤 압축기.
제12항에 있어서,
상기 오목부의 타측 측벽은 원호 형상을 갖는 스크롤 압축기.
제11항에 있어서,
상기 돌기부의 일측 측벽을 이루는 제1 감소부; 및
상기 제1 감소부와 연결되는 제2 감소부;를 포함하며,
상기 제1 감소부에서의 두께 감소율이 제2 감소부에서의 두께 증가율보다 큰 스크롤 압축기.
고정랩을 갖는 고정 스크롤;
상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤;
일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및
상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서,
상기 선회 스크롤의 중심부에는 그 외주면이 상기 선회랩의 일부를 형성하고 내부에 상기 편심부가 결합되는 회전축 결합부가 형성되고,
토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3, 토출 개시 90°전에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P5라 할 때, 상기 P3 및 P5 구간에서 하기의 식으로 정의되는 R_m이 상기 회전축 결합부의 내경 R_H 보다 작은 스크롤 압축기.

R_θ : 회전축의 회전각도가 θ일 때, 상기 제1 압축실의 내측 접촉점에서 선회 랩의 곡률반경.
제16항에 있어서,
상기 R_m이 R_H / 1.4 보다 작은 스크롤 압축기.
제17항에 있어서,
상기 R_m이 10.5 mm 보다 작은 값을 갖는 스크롤 압축기.
고정랩을 갖는 고정 스크롤;
상기 고정랩과 함께 외측면과 내측면에 제1 및 제2 압축실을 형성하는 선회랩을 가지며, 상기 고정 스크롤에 대해서 선회운동하는 선회 스크롤;
일단부에 편심부를 가지며, 상기 편심부가 상기 선회랩과 측방향으로 중첩되도록 결합되는 회전축; 및
상기 회전축을 구동하는 구동유닛;을 포함하는 스크롤 압축기로서,
토출 개시시에 상기 제1 압축실의 내측 접촉점을 P3라 할 때, 상기 P3에서의 접선과 상기 편심부의 중심(O) 사이의 거리가 상기 편심부의 직경보다 작은 스크롤 압축기.